Механизм действия альдостерона

Размещено на http: //www. allbest. ru/

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра высокомолекулярных соединений

Реферат

Альдостерон

Подготовила

студентка 4 курса 17 группы

Выгонная Екатерина

Минск 2015

Содержание

1. Описание альдостерона

2. Синтез альдостерона

3. Роль ренинангиотензиновой системы в регуляции водно-солевого обмена

4. Механизм действия

5. Патологии

Список литературы

1. Описание альдостерона

Альдостерон - наиболее активный минералокортикостероидный гормон, синтезирующийся в коре надпочечников из холестерола.

Минералокортикоиды вызывают усиление канальцевой реабсорбции катионов натрия, анионов хлора и одновременно усиливают канальцевую экскрецию катионов калия и повышают гидрофильность тканей (способность тканей удерживать воду), способствуют переходу жидкости и натрия из сосудистого русла в ткани.

Альдостерон образуется в клубочковой зоне коры надпочечников и является единственным поступающим в кровь минералокортикоидом человека.

Рисунок 1 Структура альдостерона

Регуляция синтеза и секреции альдостерона осуществляется преимущественно ангиотензином-II, что дало основание считать альдостерон частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системой (РААС), обеспечивающей регуляцию водно-солевого обмена и гемодинамики.

Поскольку альдостерон регулирует содержание в крови ионов Na+ и K+, обратная связь в регуляции реализуется прямыми эффектами ионов, особенно К+, на клубочковую зону. В РААС обратные связи включаются при сдвигах содержания Na+ в моче дистальных канальцах, объема и давления крови.

Механизм действия альдостерона, как и всех стероидных гормонов, состоит в прямом влиянии на генетический аппарат ядра клеток со стимуляцией синтеза соответствующих РНК, активации синтеза транспортирующих катионы белков и ферментов, а также повышении проницаемости мембран для аминокислот.

Основные физиологические эффекты альдостерона заключаются в поддержании водно-солевого обмена между внешней и внутренней средой организма. Одними из главных органов-мишеней гормона являются почки, где альдостерон вызывает усиленную реабсорбцию натрия в дистальных канальцах с его задержкой в организме и повышении экскреции калия с мочой. альдостерон гормон надпочечник секреция

Под влиянием альдостерона происходит задержка в организме хлоридов и воды, усиленное выделение Н-ионов и аммония, увеличивается объем циркулирующей крови, формируется сдвиг кислотно-щелочного состояния в сторону алкалоза. Действуя на клетки сосудов и тканей, гормон способствует транспорту Na+ и воды во внутриклеточное пространство.

2. Синтез альдостерона

Синтез альдостерона осуществляется в клубочковой зоне коры надпочечников. Образованный из холестерола прогестерон на пути к альдостерону подвергается последовательному окислению 11-гидроксилазой, 18-гидроксилазой и 21-гидроксилазой. В конечном итоге образуется альдостерон (рис. 2). Альдостерон не имеет специфических транспортных белков, но за счёт слабых взаимодействий может образовывать комплексы с альбумином. Гормон очень быстро захватывается печенью, где превращается в тетрагидроальдостерон-3-глюкуронид и экскретируется с мочой.

Рисунок 2 Синтез альдостерона 1 - превращение холестерола в прегненолон (гидроксилаза, отщепляющая боковую цепь); 2 - образование прогестерона (3-в-гидроксистероиддегидрогеназа); 6, 7, 8 - путь синтеза альдостерона (6 - 21-гидроксилаза, 7 - 11-гидроксилаза, 8 - 18-гидроксилаза, 18-гидроксидегидрогеназа)

3. Роль системы ренинангиотензинальдостерон в регуляции водно-солевого обмена

Синтез и секреция альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников непосредственно стимулируются низкой концентрацией Na+ и высокой концентрацией К+ в плазме крови. На секрецию альдостерона влияют также простагландины, АКТГ (адренокортикотропный гормон). Однако наиболее важное влияние на секрецию альдостерона оказывает ренинангиотензиновая система.

Главным механизмом регуляции синтеза и секреции альдостерона служит система ренинангиотензин.

Ренин - протеолитический фермент, продуцируемый юкстагломерулярными клетками, расположенными вдоль конечной части афферентных (приносящих) артериол, входящих в почечные клубочки (рис.3).

Юкстагломерулярные клетки особенно чувствительны к снижению перфузионного давления в почках. Уменьшение АД (кровотечение, потеря жидкости, снижение концентрации NaCl) сопровождается падением перфузионного давления в приносящих артериолах клубочка и соответствующей стимуляцией высвобождения ренина.

Субстратом для ренина служит ангиотензиноген. Ангиотензиноген - б2-глобулин, содержащий более чем 400 аминокислотных остатков. Образование ангиотензиногена происходит в печени и стимулируется глюкокортикоидами и эстрогенами. Ренин гидролизует пептидную связь в молекуле ангиотензиногена и отщепляет N-концевой декапептид (ангиотензин I), не имеющий биологической активности.

Под действием карбоксидипептидилпептидазы, или ангиотензин-превращающего фермента (АПФ), выявленного в эндотелиальных клетках, лёгких и плазме крови, с С-конца ангиотензина I удаляются 2 аминокислоты и образуется октапептид - ангиотензин II.

Ангиотензин II, связываясь со специфическими рецепторами, локализованными на поверхности клеток клубочковой зоны коры надпочечников

Рисунок 3 Система ренинангиотензинальдостерон 1 - ренин, протеолитический фермент, катализирует превращение ангиотензиногена (гликопротеина) в ангиотензин I (декапептид); 2 - ангиотензин I превращается в ангиотензин II под действием АПФ, отщепляющего два аминокислотных остатка от декапептида; 3 - ангиотензин II стимулирует синтез и секрецию альдостерона; 4 - ангиотензин II вызывает сужение сосудов периферических артерий; 5 - альдостерон стимулирует реабсорбцию Na+ (и экскрецию К+) , вслед за натрием движется вода. В результате давление в системе восстанавливается, концентрация ионов натрия увеличивается в плазме крови, а, значит и в первичной моче; 6, 7, 8, 9 - торможение секреции ренина и альдостерона по механизму отрицательной обратной связи (подавление секреции ренина ангиотензином II). Пунктирные линии - регуляция по принципу обратной связи

При участии аминопептидаз ангиотензин II превращается в ангиотензин III - гептапептид, проявляющий активность ангиотензина II. Однако концентрация гептапептида в плазме крови в 4 раза меньше концентрации октапептида, и поэтому большинство эффектов являются результатом действия ангиотензина II. Дальнейшее расщепление ангиотензина II и ангиотензина III протекает при участии специфических протеаз (ангиотензиназ).

Ангиотензин II оказывает стимулирующее действие на продукцию и секрецию альдостерона клетками клубочковой зоны коры надпочечников, который, в свою очередь, вызывает задержку ионов натрия и воды, в результате чего объём жидкости в организме восстанавливается. Кроме этого, ангиотензин II, присутствуя в крови в высоких концентрациях, оказывает мощное сосудосуживающее действие и тем самым повышает АД.

4. Механизм действия альдостерона

В клетках-мишенях гормон взаимодействует с рецепторами, которые могут быть локализованы как в ядре, так и в цитозоле клетки. Образовавшийся комплекс гормон-рецептор взаимодействует с определённым участком ДНК и изменяет скорость транскрипции специфических генов.

Результат действия альдостерона - индукция синтеза:

1) белков-транспортёров Na+ из просвета канальца в эпителиальную клетку почечного канальца;

2) Nа+, К+ ,-АТФ-азы, обеспечивающей удаление ионов натрия из клетки почечного канальца в межклеточное пространство и переносящей ионы калия из межклеточного пространства в клетку почечного канальца;

3) белков-транспортёров ионов калия из клеток почечного канальца в первичную мочу;

4) митохондриальных ферментов ЦТК, в частности цитратсинтазы, стимулирующих образование молекул АТФ, необходимых для активного транспорта ионов (рис.4).

Суммарным биологическим эффектом индуцируемых альдостероном белков является увеличение реабсорбции ионов натрия в канальцах нефронов, что вызывает задержку NaCl в организме, и возрастание экскреции калия.

Рисунок 4 Механизм действия альдостерона

Альдостерон, взаимодействуя с внутриклеточными рецепторами и стимулируя синтез белков:

1 - увеличивает реабсорбцию Na+ из мочи;

2 - индуцирует синтез ферментов ЦТК, активность которых обеспечивает продукцию АТФ;

3 - активирует Nа+,К+,-АТФ-азу, которая поддерживает низкую внутриклеточную концентрацию ионов натрия и высокую концентрацию ионов калия.

5. Патологии

Гипофункция

Не отмечена.

Гиперфункция

? Синдром Конна (первичный альдостеронизм) - возникает при аденомах клубочковой зоны. Избыток альдостерона усиливает реабсорбцию натрия в почечных канальцах. Увеличение концентрации Na+ в плазме служит стимулом к секреции АДГ(антидиуретический гормон) и задержке воды почками. Кроме того, усиливается выведение ионов калия, магния и протонов.

В результате развиваются гипернатриемия, вызывающая, в частности, гипертонию и отёки, а также гипокалиемия, ведущая к мышечной слабости, возникают дефицит магния и лёгкий метаболический алкалоз.

? Вторичный гиперальдостеронизм - гиперплазия и гиперфункция юкстагломерулярных клеток и избыточная секреция ренина и ангиотензина II.

Встречается гораздо чаще, чем первичный, и может быть связан с рядом состояний (например, сердечная недостаточность, хронические заболевания почек, а также сопровождающиеся нарушением кровоснабжения опухоли, секретирующие ренин). При вторичном гиперальдостеронизме у больных наблюдают повышенный уровень ренина и ангиотензина II, что стимулирует кору надпочечников продуцировать и секретировать избыточное количество альдостерона. Клинические симптомы менее выражены, чем при первичном альдостеронизе.

Одновременное определение концентрации альдостерона и активности ренина в плазме позволяет окончательно дифференцировать первичный (активность ренина в плазме снижена) и вторичный (активность ренина в плазме повышена) гиперальдостеронизм.

Минералокортикоиды являются жизненно важными гормонами, гибель организма после удаления надпочечников можно предотвратить, вводя гормоны извне. Минералокортикоиды усиливают воспаление и реакции иммунной системы. Избыточная их продукция ведет к задержке в организме натрия и воды, отекам и повышению артериального давления, потере калия и водородных ионов, вследствие чего возникают нарушения возбудимости нервной системы и миокарда. Недостаток альдостерона у человека сопровождается уменьшением объема крови, гиперкалиемией, гипотензией, угнетением возбудимости нервной системы.

Список литературы

1. Северин, Е.С. - Биохимия: учебник для вузов/ Е.С. Северин. - 2-е изд. испр. - М.: ГЭОТАР - МЕД, 2004. - 784с.

2. Марри, Р. Биохимия человека: В 2-х томах / Р. Марри, Д. Греннер, П. Мейес, В. Родуэлл. - Том 2. - М.: Мир, 1993. - 415 с.

3. Комов, В.П. - Биохмимя: учебник для вузов/В.П. Комов, В.Н. Шведова.-М.: Дрофа, 2004. - 638, [2] с.

4. Филипович, Ю.Б. Основы биохимии: учебник для хим. и биол. спец. ун-тов/ Ю.Б. Филипович. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: «Агар», 1999. - 512 с.

Размещено на Аllbest.ru